工程水文学知识点

工程水文学知识点

第一章

水循环是指地球上各种水体在太阳辐射和重力的作用下，通过蒸发、水汽输送、冷凝降落、下渗，形成径流的往复循环过程。外因：太阳辐射、地球重力以及地形地貌等下垫面因素。

内因：水具有固液气三态相互转化的物理性质

在太阳辐射下，不断地蒸发变成水汽进入大气，并随气流输送到各地，在一定的条件下形成降水回到地球表面，其中一部分被植物截留和土壤储蓄，通过蒸散发返回大气，另一部分以地表径流和地下径流的形式汇入江河湖库，最终回归大海。在水循环过程中，太阳辐射强度、大气环流机制和海陆分布决定了水汽的运行规律。

水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量，是陆地上由大气降水补给的各种地表和地下淡水水体的动态水。通常用多年平均年降水量和多年平均年径流量描述/ 地球表面可供人类利用的水称为水资源。

我国水资源分布的趋势是由东南向西北递减，空间分布十分悬殊。

河流的水资源之所以源源不断是由于自然界存在着永不停止的水文循环过程。使水具有再生性

工程水文学任务

三个阶段：

）规划设计阶段，主要任务：确定工程的规模，根据工程的特性和规划设计要求，预测和预估未来工程使用期限的水文情势，提供用于确定工程规模的设计洪水或设计径流。

）施工建设阶段，主要任务：将规划设计的工程付诸实施用于预估临时性水工建筑物设计洪水，并为施工期的防洪安全提供短期洪水预报。

（3）运用管理阶段，主要任务：在于使建成的工程充分发挥效能。通过水文预报，预报来水量大小和过程，以便进行合理调度，充分发挥工程效益；同时，还需不断进行水文复核修正原来预估的水文情势数据，改进调度方案或对工程实行扩建、改建，使得工程更好地为经济社会发展服务工程水文学内容

）水文信息采集和处理

）降雨径流关系分析

揭示流域径流的形成规律，描述流域产汇流计算方法和数学模型。

）水文分析与计算

揭示水文现象的成因规律与统计规律，研究水文要素与地理因素之间的联系及时空分布特征，预估未来（很长时期内）水文情势的方法和途径

）水文预报：短期预报方法，预计水文变量在预见期内的大小和时刻变化。（预见期内）

水文现象既有必然性又有偶然性

三个规律：成因规律、统计规律、地理分布规律

研究方法：成因分析法、数理统计法、地理综合法

11.水循环重要环节：降水、下渗、蒸散发、径流

第二章

径流是指降水形成的沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼地等处流动的水流。

沿着地面流动的水流称为地面径流或地表径流、沿着土壤、岩石孔隙流动的水流称为地下径流、

水流汇集到河流后，在重力的作用下沿着河道流动的水流称为河川径流。

河川径流的来源是大气降水。降水分为降雨和降雪两种形式，所以河川径流又分为降雨和融雪径流

降水、下渗、蒸发是地球上水文循环中最活跃的因子，也是径流形成的主要影响因素。

一条河流沿水流方向，自高向低分为河源、上游、中游、下游和河口五段，河源是和河流的发源地

河流长度指的是自河源沿主河道至河口的距离。

河流断面：（1）横断面：垂直水流方向的剖面称为河流的横断面

（2）纵断面：沿中泓线的剖面称为河流的纵断面

河槽中沿水流方向各断面最大水深点的连线，称为中泓线或溪线

河流纵比降：单位河长的落差称为河道纵比降

流域：汇集地表水和地下水的区域称为流域（河流某一断面的集水区域），也就是分水线包围的区域。

当地面分水线和地下分水线（河网四周最高点的连线）相重合，称为闭合流域，否则为不闭合流域。

在闭合流域中，流域蓄水变量的多年平均值近似为0，径流系数小于1

在石灰岩地区溶洞发育，常为非闭合流域。

流域基本特征

1）流域面积：流域分水线包围区域的平面投影面积

2）河网密度：流域内河流干支流的总长度与流域面积的比值为河网密度。

3）流域的平均宽度：流域面积与流域长度的比值

4）流域形状系数：流域平均宽度与流域的长度的比值

5）流域的自然地理特征：流域的地理位置以流域所处的经纬度表示，反应流域所处的气候带。

流域的气候特征包括降水、蒸发、湿度、气温、气压、风，它们是河流形成和发展的主要因素

流域下垫面条件：指流域的地形地貌、地质构造、土壤和岩石性质、植被、湖泊、沼泽等情况。

.降水是液态或固态水汽凝结物从云中降落到地面的现象。

13.降水量指一定时段内降落在某一面积上的总水量，用降落在地面上相应的水层深度表示，mm计

14.对流层内与降水有关的主要气象因素有：气温、气压、风、湿度、云、蒸发。

15.我国降雨量特征：三个不均：地区分布不均、年际分布不均、年内分布不均。

16.降水量地理分布：全国大致可分为十分湿润的、湿润带、半湿润带、半干旱带、干旱带。

17蒸散发是发生在具有水分子的物体表面上的一种水分子运动现象。

18蒸散发分为水面蒸发、土壤蒸发、植物截留蒸发和植物散发（水面蒸发、陆面蒸发）。

19径流分为产流和汇流。产流：流域产流过程实际上是降雨扣除损失的过程，降雨量扣除损失后的雨量就是净雨量雨和它形成的径流在数量上是相等的，即净雨量等于径流量。净雨是径流的来源，径流则是净雨汇流的结果。

20.汇流包括：坡地汇流和河网汇流，一般河网汇流比坡地汇流快

21.径流量：时段T内通过某一段面的总水量

22.径流深：将径流量W平铺在整个流域面积F上所得的水层深度

23.流量模数：流域出口断面流量Q与流域面积F的比值

24.径流系数某时段径流深R与形成该径流深相应的流域平均降水量P的比值

25.流域总蒸发主要取决于土壤蒸发和植物蒸散发

26.下渗指降落到地面的雨水从地表渗入到土壤中的运动过程

27下渗三个阶段：渗润阶段、渗漏阶段、渗透阶段。

第三章

1.测站按其主要观测项目而分别称水位站、流量站（水文站）、雨量站、蒸发站。

2.根据测站的性质，河流水文测站又可分为基本站、专用站两大类。